Η πρώτη ολική ηλιακή έκλειψη στη δυτική Ευρώπη από το 1999 θα συμβεί στις 12 Αυγούστου και θα οδηγήσει όσους την κυνηγούν στην ανατολική Γροιλανδία, τη δυτική Ισλανδία και τη βόρεια Ισπανία, για το διάστημα της ολικότητας, όταν η σελήνη καλύπτει τον δίσκο του Ήλιου και η συνήθως αόρατη ηλιακή κορώνα εμφανίζεται ξαφνικά. Ανάμεσά τους θα βρίσκονται και επιστήμονες της ηλιακής και της ατμοσφαιρικής φυσικής – και πάνω από αυτούς.
Εύκολα μπορεί κανείς να σκεφτεί ότι οι ολικές ηλιακές εκλείψεις έχουν χάσει πια τη σημασία τους για την επιστήμη, εξαιτίας των διαστημικών αποστολών. Το Parker Solar Probe της NASA έχει πετάξει μέσα από την κορώνα του Ήλιου, ενώ το Solar Orbiter του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και το Solar and Heliospheric Observatory της NASA μελετούν τον Ήλιο από το διάστημα. Η αποστολή Proba-3 της ESA μπορεί μάλιστα να δημιουργεί τεχνητές εκλείψεις σε τροχιά. Γιατί, λοιπόν, οι επιστήμονες εξακολουθούν να χρειάζεται να κυνηγούν τη σκιά της Σελήνης πάνω από τη Γη;
Η απάντηση είναι απλή: οι ολικές εκλείψεις προσφέρουν φθηνές και εύκολα προσβάσιμες ευκαιρίες για τη μελέτη τόσο του Ήλιου όσο και της Γης. «Ερευνητικές ομάδες που έχουν νέες ιδέες μπορούν να πάνε σε μια έκλειψη και να κάνουν παρατηρήσεις χωρίς να χρειάζεται να διεκδικήσουν επιχορηγήσεις δεκάδων εκατομμυρίων λιρών από τη NASA ή τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος – το εμπόδιο εισόδου είναι πολύ χαμηλότερο», λέει ο Ryan French, ηλιακός φυσικός στο Laboratory for Atmospheric and Space Physics στο Boulder του Κολοράντο.
Ένα παράδειγμα είναι το Nationwide Eclipse Ballooning Project, που θα στείλει ομάδες από πολλά πανεπιστήμια των ΗΠΑ στην Ισπανία και την Ισλανδία για να μελετήσουν τις αντιδράσεις της ατμόσφαιρας στην έκλειψη. Τα αερόστατα που θα εκτοξευθούν στην Ισπανία θα φτάσουν σε ύψος 27 έως 37 χιλιομέτρων, μεταφέροντας κάμερες 360 μοιρών, όργανα για το όζον και πειράματα ραδιοεπικοινωνίας. Οι ομάδες στην Ισλανδία θα εκτοξεύσουν αερόστατα με ραδιοβολίδες, συσκευές που μπορούν να παρακολουθούν την πίεση, τη θερμοκρασία, την υγρασία και άλλες ατμοσφαιρικές παραμέτρους. Στόχος είναι να μετρηθούν οι επιπτώσεις της έκλειψης στο οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας, δηλαδή το χαμηλότερο τμήμα της, όπου η συμπεριφορά της επηρεάζεται περισσότερο από τη θερμή αέρια μάζα που ανεβαίνει από το έδαφος.
Το αεροσκάφος WB-57 της NASA, που πετά σε μεγάλο ύψος, μπορεί να μετρήσει πολωμένο φως της κορώνας και θα συμμετάσχει στην έκλειψη του 2026. Η πτήση σε μεγάλο ύψος αποφεύγει το πρόβλημα των νεφών που μπορεί να κρύψουν τη θέα, ενώ μειώνει και την ατμοσφαιρική παρεμβολή. «Σε μεγάλο ύψος, μπορείς να παρατηρήσεις υπέρυθρο φως που δεν μπορείς να δεις από το έδαφος», λέει ο French.
Κατά την ολική ηλιακή έκλειψη του 2024, το Citizen CATE – ένα πείραμα που χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ και τη NASA – χρησιμοποίησε τηλεσκόπια τοποθετημένα κατά μήκος της διαδρομής της ολικότητας για να δημιουργήσει ένα timelapse μίας ώρας της κορώνας. Αυτό θα επαναληφθεί στην έκλειψη του 2026, στο πλαίσιο της προετοιμασίας για ένα μεγαλύτερο timelapse της κορώνας με το πείραμα North African Telescope Eclipse, κατά τη διάρκεια της πιο μεγάλης έκλειψης που θα συμβεί τον Αύγουστο του 2027. Η ολικότητα το 2027 θα διαρκέσει πολύ περισσότερο, επειδή η νέα σελήνη θα βρίσκεται πιο κοντά στη Γη και η διαδρομή της ολικότητας θα περνά κοντά στον ισημερινό, όπου η Γη «φουσκώνει» ουσιαστικά προς τη Σελήνη.
«Τα περισσότερα επιστημονικά όργανα σε μια έκλειψη δεν τραβούν απλώς φωτογραφίες, αλλά συλλέγουν μετρήσεις φασμάτων», λέει ο French. Η φασματοσκοπία μπορεί να αποκαλύψει την ταχύτητα, τη θερμοκρασία και την πυκνότητα του πλάσματος στην κορώνα. «Όταν παρατηρείς συγκεκριμένα φάσματα, αυτό μπορεί να σου δώσει πληροφορίες για την ταχύτητα του πλάσματος που κινείται στον Ήλιο και να σου πει πράγματα για τη θερμοκρασία και την πυκνότητα του πλάσματος που αναταράσσεται γύρω από τον Ήλιο», λέει.
Άλλοι επιστήμονες που μελετούν τις εκλείψεις θέτουν ένα θεμελιώδες ερώτημα: ποια είναι η ακτίνα του Ήλιου; Επειδή ο Ήλιος δεν έχει στερεή επιφάνεια, το ορατό του άκρο είναι δύσκολο να οριστεί. Ωστόσο, ακόμη και μικρές διαφορές μπορούν να μεταβάλουν την προβλεπόμενη άκρη της διαδρομής της ολικότητας. Η Besselian Elements Team, μια ομάδα ερευνητών διασκορπισμένων σε όλο τον κόσμο, καταγράφει φασματα λάμψης στο όριο της διαδρομής, ώστε να βελτιώσει τους χάρτες της έκλειψης και να υπολογίσει την πραγματική ακτίνα του Ήλιου.
Η έκλειψη ίσως προσφέρει επίσης μια σπάνια ευκαιρία να ελεγχθεί αν μπορεί να ανιχνευτεί σέλας κατά τη διάρκεια της ολικότητας. Η επιστήμονας της NASA Liz MacDonald, ιδρύτρια του προγράμματος πολιτών-επιστημόνων Aurorasaurus, θα χρησιμοποιήσει κάμερες όλου του ουρανού για να αναζητήσει το αχνό λαμπύρισμα του σέλαος. Το εγχείρημα είναι δύσκολο, όμως η Ισλανδία βρίσκεται κάτω από τον ωοειδή ζώνη του σέλαος, μια περιοχή γύρω από τον γεωμαγνητικό Βόρειο Πόλο όπου το σέλας μπορεί να εμφανίζεται τακτικά. Ακόμη και μια μη ανίχνευση θα μπορούσε να βοηθήσει στον περιορισμό του κατά πόσο το σκοτάδι της έκλειψης μπορεί να αποκαλύψει σέλας.
Οι ολικές ηλιακές εκλείψεις είναι σύντομες, ευάλωτες στα σύννεφα και περιορισμένες γεωγραφικά, όμως ανοίγουν ένα σπάνιο παράθυρο παρατήρησης προς την εσωτερική κορώνα του Ήλιου – και επιτρέπουν στους επιστήμονες να δοκιμάσουν τολμηρές ιδέες χωρίς πρώτα να χρειάζεται να κατασκευάσουν ένα διαστημόπλοιο.
